路面施工技術(shù)——概述備課講稿

1、路面施工技術(shù)概述路面材料和結(jié)構(gòu)發(fā)展階段路面材料和結(jié)構(gòu)發(fā)展階段 路面等級低，路面施工水平較低，主要路面等級低，路面施工水平較低，主要采用就地取材方式施工，路面鋪筑以當(dāng)采用就地取材方式施工，路面鋪筑以當(dāng)?shù)禺a(chǎn)粒料、人工砸制碎石、軟質(zhì)石料、地產(chǎn)粒料、人工砸制碎石、軟質(zhì)石料、碎磚、碎石土為主，路面結(jié)構(gòu)主要是泥碎磚、碎石土為主，路面結(jié)構(gòu)主要是泥結(jié)碎石和級配碎石結(jié)碎石和級配碎石開始推行渣油表面處治路面，以適應(yīng)交開始推行渣油表面處治路面，以適應(yīng)交通量的增長但由于施工工藝和方法影響，通量的增長但由于施工工藝和方法影響，路面易變形和破壞路面易變形和破壞開始采用瀝青貫入式面層、瀝青碎石面開始采用瀝青貫入式面層、瀝青

2、碎石面層和瀝青混凝土面層等高級路面以提高層和瀝青混凝土面層等高級路面以提高路面使用性能和耐久性應(yīng)對交通量和車路面使用性能和耐久性應(yīng)對交通量和車輛軸載的不斷增加輛軸載的不斷增加20世紀(jì)世紀(jì)60年代年代20世紀(jì)世紀(jì)80年代年代1988年以后年以后隨著我國石油資源的大規(guī)隨著我國石油資源的大規(guī)模開發(fā)，揭開了使用國產(chǎn)模開發(fā)，揭開了使用國產(chǎn)瀝青筑路的序幕。早期的瀝青筑路的序幕。早期的瀝青路面主要是鋪筑在中瀝青路面主要是鋪筑在中級路面上的薄層表面處治級路面上的薄層表面處治層，以改善行車條件。至層，以改善行車條件。至70年代末，逐步形成了以年代末，逐步形成了以貫入式路面為主的瀝青路貫入式路面為主的瀝青路面承重

3、結(jié)構(gòu)。面承重結(jié)構(gòu)。隨著石油提煉技術(shù)的不斷隨著石油提煉技術(shù)的不斷提高，我國已經(jīng)能自行生提高，我國已經(jīng)能自行生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)粘稠瀝青產(chǎn)優(yōu)質(zhì)粘稠瀝青自自1988年滬嘉高速及沈大年滬嘉高速及沈大高速建成通車以來，我國高速建成通車以來，我國公路建設(shè)進(jìn)入了以建設(shè)高公路建設(shè)進(jìn)入了以建設(shè)高速公路、一級公路等高等速公路、一級公路等高等級公路為主的新時代，其級公路為主的新時代，其中，瀝青路面因其良好的中，瀝青路面因其良好的行車舒適性和優(yōu)異的使用行車舒適性和優(yōu)異的使用性能得到廣泛應(yīng)用。性能得到廣泛應(yīng)用。瀝青路面現(xiàn)狀瀝青路面現(xiàn)狀 通過長期的科學(xué)研究，我國形成了適合自己實際的瀝青路面整套技術(shù)，包括瀝青通過長期的科學(xué)研究，我國形

4、成了適合自己實際的瀝青路面整套技術(shù)，包括瀝青原材料的生產(chǎn)工藝、裝備；瀝青材料的技術(shù)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)、試驗設(shè)備與方法；瀝青混合原材料的生產(chǎn)工藝、裝備；瀝青材料的技術(shù)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)、試驗設(shè)備與方法；瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)、混合料設(shè)計技術(shù)、混合料性能檢測設(shè)備及方法；瀝青路面現(xiàn)代料的技術(shù)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)、混合料設(shè)計技術(shù)、混合料性能檢測設(shè)備及方法；瀝青路面現(xiàn)代化施工整套設(shè)備、施工技術(shù)和施工管理化施工整套設(shè)備、施工技術(shù)和施工管理瀝青路面的發(fā)展概況瀝青路面的發(fā)展概況水泥路面的發(fā)展概況水泥路面的發(fā)展概況1990年以來水泥混凝土路面快速發(fā)展，水泥混凝土路面的公路總里程由數(shù)千公里上升到數(shù)萬公里，年建成水泥混凝土路面12萬公里

5、。截至2007年底，全國水泥混凝土路面總里程已達(dá)84.88萬公里。 公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范（JTG D40-2002） 公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F30-2003）水泥 混凝土路面研究的重點從設(shè)計理論逐漸轉(zhuǎn)向施工實踐，從人工、小型機具和真空吸水施工向大型專用快速機械化施工方面轉(zhuǎn)變。施工質(zhì)量大幅提高。路面類型：全縮縫插傳力桿水泥混凝土路面、鋼筋混凝土路面、連續(xù)配筋混凝土路面、鋼纖維混凝土路面施工方式：滑模攤鋪、軌道攤鋪、三輥軸機組、碾壓混凝土、小型機具五大方式路面的定義路面的定義 路面是鋪筑在公路路基上與車輪直接接觸的結(jié)構(gòu)層。它承擔(dān)路面是鋪筑在公路路基上與車輪直接接觸的結(jié)構(gòu)層。

6、它承擔(dān)和傳遞車輪荷載，承受磨耗，受到各種自然因素的影響。和傳遞車輪荷載，承受磨耗，受到各種自然因素的影響。 路面結(jié)構(gòu)一般由面層、基層、底基層與墊層組成。不同等級、路面結(jié)構(gòu)一般由面層、基層、底基層與墊層組成。不同等級、不同地區(qū)的公路，其路面結(jié)構(gòu)形式和選用的材料存在一定的差異。不同地區(qū)的公路，其路面結(jié)構(gòu)形式和選用的材料存在一定的差異。公路與路面等級劃分公路與路面等級劃分公路等級公路等級路面等級路面等級按技術(shù)等級分按行政等級分高速公路國道高級一級公路省道次高級二級公路縣道中級三級公路鄉(xiāng)道低級四級公路專用公路公路等級公路等級高速公路高速公路一級公路一級公路二級公路二級公路三級公路三級公路四級公路四級公

7、路瀝青混凝土水泥混凝土瀝青貫入式碎石、瀝青碎石、瀝青表面處置XXX砂石路面XXXX路面結(jié)構(gòu)形式及其適用情況路面的基本功能路面的基本功能 路面的基本功能是為車輛提供快速、安全、舒適和經(jīng)濟(jì)的行駛表面，為了滿足這些基本功能，路面應(yīng)具有足夠的強度、穩(wěn)定性、平整度和抗滑性等。 路面應(yīng)具有足夠的強度以滿足車輛安全運行的需要，同時承載能力方面還應(yīng)有足夠的儲備以適應(yīng)交通量增長的客觀需求。強度強度 路面的平整度體現(xiàn)了行車舒適性和安全性兩個方面的要求，其中，舒適性是衡量路面服務(wù)性能的重要指標(biāo)平整度平整度 路面抗滑性主要從安全的角度上評價路面的適用性能.抗滑性抗滑性路面穩(wěn)定性既包括了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方面，有涵蓋了路面耐

8、久性的含義，即路面在各種外部環(huán)境下均應(yīng)有良好的服務(wù)能力。穩(wěn)定性穩(wěn)定性對路面的要求強度 所謂路面強度是指路面抵抗破壞的能力。行駛在路面上的車輛，產(chǎn)生豎向壓力、縱向水平力、振動力和沖擊力，以及真空吸力。在這些力的綜合作用下，路面會出現(xiàn)斷裂、沉陷、波浪和磨損等破壞。因此，要求路面結(jié)構(gòu)及其各組成部分必須具有足夠的強度，以抵抗行車作用下所產(chǎn)生的各種應(yīng)力，避免路面破壞。對路面的要求剛度 所謂路面剛度是指路面抵抗變形的能力。路面結(jié)構(gòu)整體或某一部分剛度不足，即使強度足夠，在車輛荷載作用下也會產(chǎn)生過量變形而產(chǎn)生車轍、沉陷和波浪等破壞。因此，路面必須具備足夠的剛度，使整個路面結(jié)構(gòu)及其各組成部分的變形量控制在容許范

9、圍內(nèi)對路面的要求穩(wěn)定性 路面的穩(wěn)定性是指路面保持其本身結(jié)構(gòu)強度的性能，也就是指在外界各種影響因素作用下路面強度的變化幅度，路面強度的變化越小，則穩(wěn)定性越好；反之則穩(wěn)定性越差。對路面的要求平整度路面的平整度是指碾壓成型的路面表面對理想平面的偏移程度，是反映路面使用質(zhì)量的一項重要指標(biāo)。不平整度路面會增大行車阻力，并使車輛產(chǎn)生附加的振動作用，這種作用會造成行車顛簸，影響行車的速度與安全、駕駛的平穩(wěn)和乘客的舒適；同時，振動作用還會對路面施加沖擊力，從而加劇路面和車輛機件的損壞和輪胎的磨損，并增大油料的消耗。不平整的路面還會積滯雨水，加速路面的破壞。因此，為了減少車輛荷載的沖擊力，提高行車速度和行車舒適

10、性、安全性，路面應(yīng)保持一定的平整度。道路等級越高，對路面平整度的要求也越高。對路面的要求耐久性 路面應(yīng)具有足夠的耐久性，使路面在荷載、氣候因素的長期綜合多次作用下耐疲勞、耐老化和沒有不容許的塑性變形和積累。對路面的要求抗滑能力 車輛在光滑路面上行駛時，車輪和路面之間缺乏足夠的附著力和摩擦力，在雨天高速行駛或是緊急制動及突然啟動時，或者爬坡、轉(zhuǎn)彎時，車輪容易產(chǎn)生空轉(zhuǎn)或打滑，致使行車速度減低，油耗增加，甚至引起嚴(yán)重交通事故。所以路面應(yīng)具有足夠的粗糙度，即要有足夠的抗滑性。對路面的要求環(huán)境協(xié)調(diào) 路面應(yīng)與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，一般應(yīng)潔凈少塵，有時根據(jù)道路所在地區(qū)的特殊要求，還應(yīng)有低振動、低噪聲要求，以及質(zhì)地、

11、亮度和色彩的要求。路面的結(jié)構(gòu)及組成路面的結(jié)構(gòu)及組成 由于行荷載和自然因素對路面的影響，是隨路面深度的增加由于行荷載和自然因素對路面的影響，是隨路面深度的增加而逐漸減弱的。因此，對路面材料的強度、抗變形能力和穩(wěn)定性而逐漸減弱的。因此，對路面材料的強度、抗變形能力和穩(wěn)定性的要求也隨著路面深度的增加而逐漸降低。為了適應(yīng)這一要求，的要求也隨著路面深度的增加而逐漸降低。為了適應(yīng)這一要求，路面結(jié)構(gòu)通常是分層鋪筑的。路面結(jié)構(gòu)通常是分層鋪筑的。路面的結(jié)構(gòu)及組成路面的結(jié)構(gòu)及組成 為了保證路面上的雨水即時排出，減少雨水對路面的浸潤和為了保證路面上的雨水即時排出，減少雨水對路面的浸潤和滲透而減弱路面結(jié)構(gòu)強度，路面表

12、面應(yīng)做成直線或拋物線型的路滲透而減弱路面結(jié)構(gòu)強度，路面表面應(yīng)做成直線或拋物線型的路拱。拱。 等級高的路面，平整度和水穩(wěn)定性較好，透水性也小，通常等級高的路面，平整度和水穩(wěn)定性較好，透水性也小，通常采用直線型路拱和較小的路拱橫坡。等級低的路面，為了利于迅采用直線型路拱和較小的路拱橫坡。等級低的路面，為了利于迅速排除積水，一般采用拋物線形路拱和較大的路拱橫坡。速排除積水，一般采用拋物線形路拱和較大的路拱橫坡。面面 層層 類類 型型路路 拱拱 平平 均均 橫橫 坡坡 （%）瀝青混凝土、水泥混凝土12瀝青碎石、瀝青貫入式、瀝青表面處治1.52.5砂石路面34路面的結(jié)構(gòu)及組成路面的結(jié)構(gòu)及組成 路面結(jié)構(gòu)按

13、照使用要求、受力狀況、土基支承條件和自然因路面結(jié)構(gòu)按照使用要求、受力狀況、土基支承條件和自然因素影響程度的不同，分成若干層次。通常按照各個層位功能的不素影響程度的不同，分成若干層次。通常按照各個層位功能的不同，劃分為三個層次，即面層、基層和墊層。同，劃分為三個層次，即面層、基層和墊層。路面的結(jié)構(gòu)及組成路面的結(jié)構(gòu)及組成面層面層 面層是直接同行車和大氣接觸的表面層次，它承受較大的行車荷載的垂面層是直接同行車和大氣接觸的表面層次，它承受較大的行車荷載的垂直力，水平力和沖擊力的作用。同時還受到降水的浸蝕和氣溫變化的影響。直力，水平力和沖擊力的作用。同時還受到降水的浸蝕和氣溫變化的影響。 同其它層次相比

14、，面層應(yīng)具備較高的結(jié)構(gòu)強度，抗變形能力，較好的水同其它層次相比，面層應(yīng)具備較高的結(jié)構(gòu)強度，抗變形能力，較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，而且應(yīng)當(dāng)耐磨，不透水；其表面還應(yīng)有良好的抗滑性穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，而且應(yīng)當(dāng)耐磨，不透水；其表面還應(yīng)有良好的抗滑性和平整度。和平整度。 修筑面層所用的材料主要有：水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎修筑面層所用的材料主要有：水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎( (礫礫) )石石混合料、砂礫或碎石摻土或不摻土的混合料以及塊料等。混合料、砂礫或碎石摻土或不摻土的混合料以及塊料等。 路面的結(jié)構(gòu)及組成路面的結(jié)構(gòu)及組成基層基層 基層主要承受由面層傳來的車輛荷載的垂直力，并擴(kuò)散到下面的墊層

15、和基層主要承受由面層傳來的車輛荷載的垂直力，并擴(kuò)散到下面的墊層和土基中去，實際上基層是路面結(jié)構(gòu)中的承重層，它應(yīng)具有足夠的強度和剛度土基中去，實際上基層是路面結(jié)構(gòu)中的承重層，它應(yīng)具有足夠的強度和剛度，并具有良好的擴(kuò)散應(yīng)力的能力?；鶎釉馐艽髿庖蛩氐挠绊戨m然比面層小，并具有良好的擴(kuò)散應(yīng)力的能力?；鶎釉馐艽髿庖蛩氐挠绊戨m然比面層小，但是仍然有可能經(jīng)受地下水和通過面層滲入雨水的浸濕，所以基層結(jié)構(gòu)應(yīng)具但是仍然有可能經(jīng)受地下水和通過面層滲入雨水的浸濕，所以基層結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的水穩(wěn)定性?；鶎颖砻骐m不直接供車輛行駛，但仍然要求有較好的平有足夠的水穩(wěn)定性。基層表面雖不直接供車輛行駛，但仍然要求有較好的平整度，這是

16、保證面層平整性的基本條件。整度，這是保證面層平整性的基本條件。 修筑基層的材料主要有各種結(jié)合料修筑基層的材料主要有各種結(jié)合料( (如石灰、水泥或瀝青等如石灰、水泥或瀝青等) )穩(wěn)定土或穩(wěn)穩(wěn)定土或穩(wěn)定碎定碎( (礫礫) )石、貧水泥混凝土、天然砂礫、各種碎石或礫石、片石、塊石或圓石、貧水泥混凝土、天然砂礫、各種碎石或礫石、片石、塊石或圓石，各種工業(yè)廢渣石，各種工業(yè)廢渣( (如煤渣、粉煤灰、礦渣、石灰渣等如煤渣、粉煤灰、礦渣、石灰渣等) )和土、砂、石所組成和土、砂、石所組成的混合料等。的混合料等。 路面的結(jié)構(gòu)及組成路面的結(jié)構(gòu)及組成墊層墊層 墊層介于土基與基層之間，它的功能是改善土基的濕度和溫度狀

17、墊層介于土基與基層之間，它的功能是改善土基的濕度和溫度狀況，以保證面層和基層的強度、剛度和穩(wěn)定性不受土基水溫狀況變化況，以保證面層和基層的強度、剛度和穩(wěn)定性不受土基水溫狀況變化所造成的不良影響。另一方面的功能是將基層傳下的車輛荷載應(yīng)力加所造成的不良影響。另一方面的功能是將基層傳下的車輛荷載應(yīng)力加以擴(kuò)散，以減小土基產(chǎn)生的應(yīng)力和變形。同時也能阻止路基土擠入基以擴(kuò)散，以減小土基產(chǎn)生的應(yīng)力和變形。同時也能阻止路基土擠入基層中，影響基層結(jié)構(gòu)的性能。層中，影響基層結(jié)構(gòu)的性能。 修筑墊層的材料，強度要求不一定高，但水穩(wěn)定性和隔溫性能要修筑墊層的材料，強度要求不一定高，但水穩(wěn)定性和隔溫性能要好。常用的墊層材料

18、分為兩類，一類是由松散粒料，如砂、礫石、爐好。常用的墊層材料分為兩類，一類是由松散粒料，如砂、礫石、爐渣等組成的透水性墊層；另一類是用水泥或石灰穩(wěn)定土等修筑的穩(wěn)定渣等組成的透水性墊層；另一類是用水泥或石灰穩(wěn)定土等修筑的穩(wěn)定類墊層。類墊層。 路面的分類與分級路面的分類與分級 路面等級路面等級面層類型面層類型所適用的公路等級所適用的公路等級高級路面瀝青混凝土、水泥混凝土、廠拌瀝青碎石、整齊石塊或條石高速公路、一級、二級公路次高級路面瀝青貫入式、路拌瀝青碎（礫）石、瀝青表面處治、半整齊石塊 二級、三級公路中級路面泥結(jié)或級配碎（礫）石、水結(jié)碎石、不整齊石塊、其他粒料三級、四級公路低級路面粒料加固土、其

19、他當(dāng)?shù)夭牧霞庸袒蚋纳仆了募壒钒疵鎸拥氖褂闷焚|(zhì)分路面的分級路面的分級高級路面高級路面 高級路面的特點是強度高，剛度大，穩(wěn)定性好，使用壽命長，能適應(yīng)較繁重的交通量，路面平整，無塵埃，能保證高速行車。高級路面養(yǎng)護(hù)費用少，運輸成本低，但初期建設(shè)投資高，需要用質(zhì)量高的材料來修筑。路面的分級路面的分級次高級路面次高級路面 次高級路面與高級路面相比，強度和剛度較差，使用壽命較短，所適應(yīng)的交通量較小，行車速度也較低，次高級路面的初期建設(shè)投資雖較高級路面低些，但要求定期修理。養(yǎng)護(hù)費用和運輸成本也較高。路面的分級路面的分級中級路面中級路面 中級路面的強度和剛度低，穩(wěn)定性差，使用期限短，平整度差，易揚塵，僅能適應(yīng)

20、較小的交通量，行車速度低。中級路面的初期建設(shè)投資雖然很低，但是養(yǎng)護(hù)工作量大，需要經(jīng)常維修和補充材料，才能延長使用年限。運輸成本也高。路面的分級路面的分級低級路面低級路面 低級路面的強度和剛度最低，水穩(wěn)定性差，路面平整性差，易揚塵，故只能保證低速行車，所適應(yīng)的交通量最小，在雨季有時不能通車。低級路面的初期建設(shè)投資最低，但要求經(jīng)常養(yǎng)護(hù)修理，而且運輸成本最高。路面的分級路面的分級柔性路面柔性路面 柔性路面的總體結(jié)構(gòu)剛度較小，在車輛荷載作用之下產(chǎn)生較大的彎沉變形，路面結(jié)構(gòu)本身的抗彎拉強度較低，它通過各結(jié)構(gòu)層將車輛荷載傳遞給土基，使土基承受較大的單位壓力。路基路面結(jié)構(gòu)主要靠抗壓強度和抗剪強度承受車輛荷載

21、的作用。 柔性路面主要包括各種未經(jīng)處理的粒料基層和各類瀝青面層、碎(礫)石面層或塊石面層組成的路面結(jié)構(gòu)。路面的分級路面的分級剛性路面剛性路面 剛性路面主要指用水泥混凝土作面層或基層的路面結(jié)構(gòu)。水泥混凝土的強度高，與其它筑路材料比較，它的抗彎拉強度高，并且有較高的彈性模量，故呈現(xiàn)出較大的剛性，在車輛荷載作用下，水泥混凝土結(jié)構(gòu)層處于板體工作狀態(tài)，豎向彎沉較小，路面結(jié)構(gòu)主要靠水泥混凝土板的抗彎拉強度承受車輛荷載。通過板體的擴(kuò)散分布作用，傳遞給基礎(chǔ)上的單位壓力較柔性路面小得多。路面的分級路面的分級半剛性路面半剛性路面 用水泥、石灰等無機結(jié)合料處治的土或碎(礫)石及含有水硬性結(jié)合料的工業(yè)廢渣修筑的基層，在前期具有柔性路面的力學(xué)性質(zhì)，后期的強度和剛度均有較大幅度的增長，但是最終的強度和剛度仍遠(yuǎn)小于水泥混凝土。由于這種材料的剛性處于柔性路面與剛性路面之間，因此把這種基層和鋪筑在它上面的瀝青面層統(tǒng)稱為半剛性路面。這種基層稱為半剛性基層。 半剛性基層的顯著特點是：整體性強、承載力高、剛度大、水穩(wěn)性好，而且較為經(jīng)濟(jì)。高等級公路越